JP2001359038A - Image pickup device - Google Patents
Image pickup deviceInfo
- Publication number
- JP2001359038A JP2001359038A JP2000173947A JP2000173947A JP2001359038A JP 2001359038 A JP2001359038 A JP 2001359038A JP 2000173947 A JP2000173947 A JP 2000173947A JP 2000173947 A JP2000173947 A JP 2000173947A JP 2001359038 A JP2001359038 A JP 2001359038A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- imaging
- recording
- image pickup
- addition
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 145
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 21
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 5
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 84
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 20
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 11
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 11
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 11
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 10
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 239000012464 large buffer Substances 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は撮像装置に関し、特
に画素信号の加算により感度の向上をはかった撮像装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus, and more particularly to an image pickup apparatus whose sensitivity is improved by adding pixel signals.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、CCD等の撮像素子により被写体
像を撮像して映像信号を得るデジタルスチル(電子カメ
ラ)が盛んに開発されている。このような撮像装置にお
いては動画撮像装置、静止画撮像装置の別を問わず、撮
像素子の隣接する画素情報の加算、例えば垂直方向2画
素と水平方向2画素の合計4画素の信号の加算によっ
て、解像度は低下するものの、感度の向上を図ることが
できるとされている。この種の加算の具体的な方法とし
ては、撮像素子から画素信号を通常の方法で(1画素ず
つ)読み出した後に、例えばA/D変換してディジタル
処理回路系で加算する外部ディジタル加算方式や、撮像
素子内で例えばCCD撮像素子の転送駆動を工夫し、転
送路内で電荷加算する素子内アナログ加算方式等が知ら
れている。このような素子内加算方式は、外部ディジタ
ル加算方式では得られない1フレーム画像の読み出し時
間の短縮(フレームレートの向上)効果も合わせ持つ。2. Description of the Related Art In recent years, digital stills (electronic cameras) for obtaining a video signal by capturing a subject image with an image sensor such as a CCD have been actively developed. In such an image pickup apparatus, regardless of whether the image pickup apparatus is a moving image pickup apparatus or a still image pickup apparatus, the addition of pixel information adjacent to the image pickup element, for example, the addition of signals of a total of four pixels of two pixels in the vertical direction and two pixels in the horizontal direction is performed. Although the resolution is reduced, the sensitivity can be improved. As a specific method of this type of addition, there is an external digital addition method in which pixel signals are read out from an image sensor by a normal method (one pixel at a time) and then A / D converted and added by a digital processing circuit system. For example, there has been known an in-element analog addition method in which a transfer drive of, for example, a CCD image pickup device is devised in an image pickup device and charges are added in a transfer path. Such an intra-element addition method also has the effect of shortening the reading time of one frame image (improving the frame rate), which cannot be obtained by the external digital addition method.
【0003】一方、素子内加算は一般に加算の方法に制
約条件があるため単板カラー素子への適用が困難であっ
たり、またCCD撮像素子内部での信号量の飽和に起因
する画質劣化が生じ得るため、本出願人は先に素子内ア
ナログ加算方式と外部ディジタル加算方式とを適切に組
合わせることによって、単板カラー素子への適用が容易
で、且つ素子内部飽和起因の劣化も伴わず、感度、ダイ
ナミックレンジ(Dレンジ)、フレームレートをいずれ
も向上できる素子内外加算併用方式による加算撮像を提
案している(特願2000−022758号明細書)。On the other hand, in-element addition is generally difficult to apply to a single-chip color element due to restrictions on the method of addition, and image quality is deteriorated due to saturation of a signal amount inside a CCD image pickup element. In order to obtain, the applicant of the present invention can easily apply the present invention to a single-chip color element by appropriately combining the in-element analog addition method and the external digital addition method, and without deterioration due to saturation inside the element. There has been proposed an addition imaging using a combined internal / external addition method capable of improving sensitivity, a dynamic range (D range), and a frame rate (Japanese Patent Application No. 2000-022758).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、いずれにし
てもこれら加算撮像に関する技術は、その多くが単に加
算撮像の実現方法を示したものに過ぎず、カメラとして
の実用上の使い勝手についてはあまり考慮されていな
い。すなわちカメラとしての加算撮像の組込みに関して
具体的に提案されているものは、当該カメラの標準的な
撮像モードとしては各画素情報を個別に読み出すという
従来の非加算撮像を使用し、電子ファインダ用途などを
中心に、たとえば感度アップやフレームレート向上が必
要な特殊な条件の時にのみ、いわば特殊撮像モードとし
て加算撮像を使用するという構成が一般的であった。In any case, many of these techniques relating to additive imaging merely show a method of realizing additive imaging, and the practical usability of a camera is not much considered. It has not been. In other words, those specifically proposed for the integration of additive imaging as a camera use a conventional non-additive imaging in which each pixel information is individually read out as a standard imaging mode of the camera, such as an electronic finder application. In general, a configuration is generally used in which additive imaging is used as a special imaging mode, for example, only under special conditions that require an increase in sensitivity or an improvement in frame rate.
【0005】このようなカメラの構成は、これまでは特
に問題となることが無かったが、近年撮像素子の多画素
化が急速に進み今後大きな不具合を生じる恐れがある。
すなわち、最近では、400万画素の撮像素子を用いた
ものも民生用として供給されつつあり、今後600万画
素、さらには1000万画素を持つものも実現されるこ
とが予想されている。このような多画素化に伴い、通常
の非加算撮像では、記録画像のファイルサイズの肥大に
よりパーソナルコンピュータなどの実使用環境では過負
荷となることはもちろん、フレームレートの低下、さら
には撮像素子の1画素当たりの蓄積光電荷量の不足とい
う撮像素子そのものによる原理的な要因によって画質
(S/N、Dレンジ)が劣化する、という問題を招くこ
とになる。[0005] Such a configuration of the camera has not been particularly problematic until now, but in recent years, the number of pixels of the image sensor has been rapidly increased, and there is a possibility that a serious problem may occur in the future.
That is, recently, an image sensor using an image sensor of 4 million pixels is being supplied for consumer use, and it is expected that an image sensor having 6 million pixels or even 10 million pixels will be realized in the future. With the increase in the number of pixels, in normal non-addition imaging, the file size of a recorded image is enlarged, which causes overload in an actual use environment such as a personal computer, of course, lowers the frame rate, and further reduces the image sensor. There is a problem that the image quality (S / N, D range) is deteriorated due to a principle factor of the shortage of the accumulated photocharge per pixel due to the imaging element itself.
【0006】また、仮に通常の非加算撮像と加算撮像と
を選択出来るように構成したとしても、加算撮像があく
まで特殊撮像モードの一つとして用意されていたので
は、そのような特殊撮像モードを使用するための設定操
作を行わないような一般ユーザー(フールプルーフ対象
ユーザー)にとってはあまり意味が無く、加算撮像を有
効利用することができなくなる。[0006] Even if the normal non-addition imaging and the addition imaging can be selected, if the addition imaging is provided as one of the special imaging modes to the last, such a special imaging mode is not used. It is meaningless for a general user who does not perform a setting operation for use (a user who is subject to foolproofing), and the added imaging cannot be effectively used.
【0007】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、第1には使用者による特別な設定操作無しで、
撮像素子の多画素化に伴う画質低下等の問題を改善し得
る画質優先の撮像を行えるようにし、第2には必要に応
じて高解像度撮像をも行うことが可能な撮像装置を提供
することを目的とする。[0007] The present invention has been made in view of the above circumstances, and firstly, without any special setting operation by the user.
A second object of the present invention is to provide an image pickup apparatus capable of performing image-priority image pickup capable of improving a problem such as image quality deterioration due to an increase in the number of pixels of an image pickup element, and secondly capable of performing high-resolution image pickup as needed. With the goal.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明は、複数の光電変換素子を受像画素として有
した撮像素子と、前記撮像素子を駆動して画像信号を読
み出す駆動手段と、前記受像画素に対応する単位画素信
号を互いに加算することにより画素数を減じる加算減数
処理を実行可能な加算手段と、前記加算手段による加算
減数処理が施された撮像素子の出力画像信号を所定の記
録フォーマットに従い記録媒体に記録する加算撮像を実
行可能な撮像制御手段とを有した撮像装置であって、前
記撮像制御手段は、当該撮像装置の初期設定状態として
規定されるデフォルト状態において撮像を実行する場合
には、前記加算撮像を行なうように構成されていること
を特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an image pickup device having a plurality of photoelectric conversion elements as image receiving pixels, and a driving unit for driving the image pickup device to read out image signals. An addition unit capable of executing an addition subtraction process of reducing the number of pixels by adding unit pixel signals corresponding to the image-receiving pixels to each other; and an output image signal of the image sensor that has been subjected to the addition subtraction process by the addition unit. Imaging control means capable of executing additive imaging for recording on a recording medium according to the recording format of the imaging apparatus, wherein the imaging control means performs imaging in a default state defined as an initial setting state of the imaging apparatus. When it is executed, it is characterized in that it is configured to perform the addition imaging.
【0009】また、本発明は、複数の光電変換素子を受
像画素として有した撮像素子と、前記撮像素子を駆動し
て前記受像画素に対応する単位画素信号を前記撮像素子
内部で加算しつつ読み出す加算読み出しを実行可能な駆
動手段と、前記加算読み出しによる撮像素子の出力画像
信号を所定の記録フォーマットに従い記録媒体に記録す
る加算撮像を実行可能な撮像制御手段とを有した撮像装
置であって、前記撮像制御手段は、当該撮像装置の初期
設定状態として規定されるデフォルト状態において撮像
を実行する場合には、前記加算撮像を行なうように構成
されていることを特徴とする。Further, according to the present invention, an image sensor having a plurality of photoelectric conversion elements as image receiving pixels, and a unit pixel signal corresponding to the image receiving pixel driven by driving the image sensor is read out while being added inside the image sensor. An imaging apparatus comprising: a driving unit capable of performing addition reading, and an imaging control unit capable of performing addition imaging for recording an output image signal of an imaging element by the addition reading on a recording medium according to a predetermined recording format, The imaging control means is configured to perform the additive imaging when performing imaging in a default state defined as an initial setting state of the imaging apparatus.
【0010】これら本発明の撮像装置によれば、加算撮
像がいわゆるデフォルト撮影モードとして用意されてお
り、当該撮像装置がその初期状態であるデフォルトの状
態にあるときに使用者が撮影トリガ等の通常の撮影操作
を行うと、自動的に加算減数処理を用いた加算撮像が実
行され、それによって得られた画像信号が記録媒体に記
録される。このように、加算撮像を、特殊撮像ではな
く、記録画像を得るためのデフォルトの撮影モードとし
て使用することにより、400万画素、600万画素あ
るいはそれ以上の多画素化された撮像素子を用いる場合
であっても、使用者による特別な設定操作無しで、記録
画像のファイルサイズの肥大化を防止できると共に、十
分な感度およびダイナミックレンジを確保することが可
能となる。さらに、記録画像の解像度に対して撮像素子
自体の空間解像度に余裕があるため、色モアレが少なく
なるなどの効果を得ることができる。According to the imaging apparatus of the present invention, the addition imaging is prepared as a so-called default imaging mode, and when the imaging apparatus is in its initial state, that is, the default state, the user can perform normal imaging such as an imaging trigger. Is performed, the addition imaging using the addition subtraction processing is automatically performed, and the image signal obtained by the addition is recorded on the recording medium. As described above, by using the addition imaging as a default imaging mode for obtaining a recorded image instead of a special imaging, a case where an imaging element having 4 million pixels, 6 million pixels, or more multi-pixels is used. However, it is possible to prevent the file size of the recorded image from being enlarged without a special setting operation by the user, and to secure a sufficient sensitivity and a dynamic range. Further, since there is room in the spatial resolution of the image sensor itself with respect to the resolution of the recorded image, it is possible to obtain effects such as reduction in color moiré.
【0011】また、特に、受像画素に対応する単位画素
信号を撮像素子内部で加算しつつ読み出す加算読み出し
を少なくとも一部に含むような加算撮像を利用すること
により、容易に高いフレームレートを確保することが可
能となると共に、撮像素子出力に対する演算処理も軽減
することができる。In particular, a high frame rate can be easily secured by using addition imaging in which at least a part of addition reading which is read while adding a unit pixel signal corresponding to an image receiving pixel inside the imaging element is included. In addition to the above, it is possible to reduce the amount of calculation processing for the output of the image sensor.
【0012】また、上述のデフォルト状態の好ましい態
様としては、1)デフォルト状態が前記撮像装置の製造
工程における全調整の終了により生じる初期設定状態で
あること、2)撮像装置の動作を制御するシステムコン
トローラの暴走状態に備えて設けられたリセットスイッ
チの操作により生じる初期設定状態であること、3)電
源として用いられる交換可能な電池の交換により生じる
初期設定状態であること、4)主電源を投入または切断
するための電源スイッチの操作による電源の投入または
切断により生じる初期設定状態であること、が挙げられ
る。これらにより、使用者は何ら意識させることなく、
加算撮像による画質優先の撮影・記録を優先して実行す
ることが可能となる。[0012] Further, as preferable modes of the above-mentioned default state, 1) the default state is an initial setting state caused by the end of all adjustments in the manufacturing process of the image pickup apparatus, and 2) a system for controlling the operation of the image pickup apparatus. The initial setting state caused by the operation of the reset switch provided in preparation for the runaway state of the controller; 3) The initial setting state caused by replacing a replaceable battery used as a power supply; 4) The main power supply is turned on. Or an initial setting state caused by turning on or off the power by operating a power switch for turning off. With these, the user does not need to be aware of anything,
It is possible to prioritize shooting / recording with priority on image quality by additive imaging.
【0013】また、本発明は、複数の光電変換素子を受
像画素として有した撮像素子と、前記撮像素子を駆動し
て前記受像画素に対応する単位画素信号を個別に読み出
す非加算読み出しおよび前記単位画素信号を前記撮像素
子内部で加算しつつ読み出す加算読み出しを実行可能な
駆動手段と、前記非加算読み出しまたは前記加算読み出
しによる撮像素子の出力画像信号を所定の記録フォーマ
ットに従い記録媒体に記録する撮像制御手段と、前記所
定の記録フォーマットの第1の記録画素数に対応する第
1の記録画質モードと前記第1の記録画素数よりも大き
い第2の記録画素数に対応する第2の記録画質モードと
を切換える記録画質モード切換手段とを有した撮像装置
であって、前記撮像制御手段は、前記第1の記録画質モ
ードに対しては前記加算読み出しによる加算撮像を、前
記第2の記録画質モードに対しては前記非加算読み出し
による非加算撮像を、それぞれ行なうように構成された
ものであることを特徴とする。Further, the present invention provides an image pickup device having a plurality of photoelectric conversion elements as image receiving pixels, a non-additional readout unit for driving the image pickup device to individually read out a unit pixel signal corresponding to the image receiving pixel, and the unit. A driving unit capable of performing addition and reading for reading out pixel signals while adding the pixel signals inside the imaging device, and imaging control for recording an output image signal of the imaging device by the non-additional reading or the addition reading on a recording medium according to a predetermined recording format Means, a first recording image quality mode corresponding to a first recording pixel number of the predetermined recording format, and a second recording image quality mode corresponding to a second recording pixel number larger than the first recording pixel number And a recording quality mode switching means for switching between the first recording quality mode and the first recording quality mode. Addition imaging by addition readout, and said for the second recording quality mode non-addition imaging by the non-addition readout, but configured to perform respectively.
【0014】このように記録画素数の異なる第1および
第2の記録画質モードを用意し、使用する記録画質モー
ドに応じて加算撮像と非加算撮像撮像とを自動的に切換
えるという構成を用いることにより、第1の記録画質モ
ードにおいては十分な感度やダイナミックレンジ、およ
び高フレームレートを確保でき、また第2の記録画質モ
ードにおいては撮像素子の空間解像度を最大限に生かし
た高解像度撮像を実行することが可能となり、多画素化
された撮像素子を用いた撮像装置に最適な撮像制御を行
うことができる。In this manner, the first and second recording image quality modes having different numbers of recording pixels are prepared, and the addition and non-addition imaging are automatically switched according to the recording image quality mode to be used. Thereby, sufficient sensitivity, dynamic range, and high frame rate can be ensured in the first recording image quality mode, and high-resolution imaging utilizing the spatial resolution of the image sensor to the maximum in the second recording image quality mode is executed. This makes it possible to perform optimal imaging control for an imaging device using an imaging element with a large number of pixels.
【0015】また、この構成においても、当該撮像装置
の初期設定状態として規定されるデフォルト状態におい
ては加算撮像が行われるようにすることが好ましく、こ
れにより特別の設定操作を行わない場合には加算撮像、
つまり第1の記録画質モードによる撮像を優先して行う
ことが可能となる。[0015] Also in this configuration, it is preferable that addition imaging is performed in a default state defined as an initial setting state of the imaging apparatus, so that when no special setting operation is performed, addition is performed. Imaging,
That is, it is possible to preferentially perform imaging in the first recording image quality mode.
【0016】また、連写撮影を行なう場合には前記第1
の記録画質モードが優先的に選択されるように構成する
ことにより、特別大きなバッファなどを用意せずとも、
十分な連写性能を得ることが可能となる。When performing continuous shooting, the first
By setting so that the recording image quality mode is preferentially selected, even if a special large buffer is not prepared,
Sufficient continuous shooting performance can be obtained.
【0017】また、連写撮影を行なう場合に記録画質モ
ード切換手段によって前記第2の記録画質モードが選択
された場合にこれを警告する警告手段を設けたり、ある
いは連写撮影を行なう場合には前記第2の記録画質モー
ドの選択自体を禁止するように構成することが好まし
い。In the case where the second recording image quality mode is selected by the recording image quality mode switching means when performing continuous shooting, a warning means is provided to warn the user. It is preferable that the selection of the second recording image quality mode is prohibited.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1には、本発明の一実施形態に係
わる撮像装置の構成が示されている。ここでは、デジタ
ルカメラとして実現した場合を例示して説明することに
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of an imaging device according to an embodiment of the present invention. Here, a case where the present invention is implemented as a digital camera will be described as an example.
【0019】図中101は各種レンズからなる撮像レン
ズ系、102はレンズ系101を駆動するためのレンズ
駆動機構、103はレンズ系101の絞りを制御するた
めの露出制御機構、104はメカシャッタ、105はベ
イヤ配列のカラーフィルタを備えたCCDカラー撮像素
子、106は撮像素子105を駆動するためのCCDド
ライバ、107はゲインコントロールアンプ,A/D変
換器等を含むプリプロセス回路、108は色信号生成処
理,マトリックス変換処理,その他各種のデジタル処理
を行うためのデジタルプロセス回路、109はカードイ
ンターフェース、110はメモリカード、111はLC
D画像表示系を示している。In FIG. 1, reference numeral 101 denotes an imaging lens system including various lenses; 102, a lens driving mechanism for driving the lens system 101; 103, an exposure control mechanism for controlling the diaphragm of the lens system 101; 104, a mechanical shutter; Is a CCD color image sensor having a Bayer array color filter, 106 is a CCD driver for driving the image sensor 105, 107 is a pre-processing circuit including a gain control amplifier, an A / D converter, etc., 108 is a color signal generator Digital processing circuit for performing processing, matrix conversion processing, and other various digital processing; 109, a card interface; 110, a memory card;
4 shows a D image display system.
【0020】撮像素子105としては、例えば400万
画素のベイヤ配列インターレース型のものなどが利用さ
れる。As the image pickup device 105, for example, a Bayer array interlace type having 4 million pixels is used.
【0021】また、図中の112は各部を統括的に制御
するためのシステムコントローラ(CPU)、113は
各種SWからなる操作スイッチ系、114は操作状態及
びモード状態等を表示するための操作表示系、115は
レンズ駆動機構102を制御するためのレンズドライ
バ、116は発光手段としてのストロボ、117はスト
ロボ116を制御するための露出制御ドライバ、118
は各種設定情報等を記憶するための不揮発性メモリ(E
EPROM)を示している。In the figure, reference numeral 112 denotes a system controller (CPU) for comprehensively controlling each unit, 113 denotes an operation switch system including various switches, and 114 denotes an operation display for displaying an operation state, a mode state, and the like. System, 115 is a lens driver for controlling the lens driving mechanism 102, 116 is a strobe as a light emitting means, 117 is an exposure control driver for controlling the strobe 116, 118
Is a nonvolatile memory (E) for storing various setting information and the like.
EPROM).
【0022】本実施形態のデジタルカメラにおいては、
システムコントローラ112が全ての制御を統括的に行
っており、特に露出制御機構103に含まれるシャッタ
機構と、CCDドライバ106によるCCD撮像素子1
05の駆動を制御して露光(電荷蓄積)及び信号の読み
出しを行い、それをプリプロセス回路107を介してデ
ジタルプロセス回路108に取込んで、各種信号処理を
施した後にカードインターフェース109を介してメモ
リカード110に記録するようになっている。In the digital camera of the present embodiment,
The system controller 112 performs all control in a comprehensive manner. In particular, the shutter mechanism included in the exposure control mechanism 103 and the CCD image pickup device 1
Exposure (charge accumulation) and signal readout are performed by controlling the drive of the drive circuit 05, and the readout signal is taken into the digital process circuit 108 via the preprocess circuit 107, subjected to various signal processings, and then subjected to the card interface 109 via the card interface 109. The data is recorded on the memory card 110.
【0023】本実施形態のデジタルカメラに於いては、
画素加算を用いた加算撮像をいわゆるデフォルトの撮影
モードとして使用して被写体の撮像・記録を行うように
構成されている。これを実現するため、システムコント
ローラ112には、撮像制御部112aおよび記録画質
モード切換部112bが設けられている。In the digital camera of the present embodiment,
The image pickup / recording of the object is performed by using the addition imaging using the pixel addition as a so-called default imaging mode. In order to realize this, the system controller 112 is provided with an imaging control unit 112a and a recording image quality mode switching unit 112b.
【0024】撮像制御部112aは加算撮像のための撮
像制御機能と非加算撮像のための撮像制御機能とを兼ね
備えており、使用者による特別な設定操作が行われない
限り、加算撮像のための制御を優先して実行する。加算
撮像においては、400万画素の撮像素子105の単位
画素信号を互いに加算することによって画素数を減じる
加算減数処理が行われ(4画素加算撮像)、この加算減
数処理が行われた後の画像信号(100万画素)がメモ
リカード110に所定の記録フォーマットで記録され
る。なお、記録時の圧縮/非圧縮、圧縮率等は任意であ
る。一方、非加算撮像は通常のデジタルカメラで用いら
れる標準的な撮像モードであり、加算減数処理は行われ
ず、撮像素子105の全画素信号(400万画素)を用
いてメモリカード110への記録が行われる。この場合
も、記録時の圧縮/非圧縮、圧縮率等は任意である。The imaging control unit 112a has both an imaging control function for additive imaging and an imaging control function for non-additive imaging. Unless a special setting operation is performed by a user, the imaging control unit 112a performs an additional imaging operation. Execute with priority given to control. In the addition imaging, an addition subtraction process of reducing the number of pixels by adding unit pixel signals of the imaging element 105 of 4 million pixels to each other is performed (four-pixel addition imaging), and an image after the addition reduction process is performed The signal (1 million pixels) is recorded on the memory card 110 in a predetermined recording format. Note that the compression / non-compression and the compression ratio at the time of recording are arbitrary. On the other hand, non-additional imaging is a standard imaging mode used in a normal digital camera, in which addition and subtraction processing is not performed, and recording to the memory card 110 is performed using all pixel signals (4 million pixels) of the image sensor 105. Done. Also in this case, the compression / non-compression and the compression ratio at the time of recording are arbitrary.
【0025】記録画質モード切換部112bは、加算撮
像を用いた第1の記録画質モード(100万画素記録)
と非加算撮像を用いた第2の記録画質モード(400万
画素記録)とを切換えるためのものである。本実施形態
においては、上述したように、加算撮像を用いた第1の
記録画質モードがデフォルト撮影モードとして規定され
ているため、特別な設定操作を行わない限りは、第1の
記録画質モードでの撮像が自動実行される。The recording image quality mode switching section 112b is a first recording image quality mode using additive imaging (1 million pixel recording).
And a second recording image quality mode using non-additive imaging (4 million pixel recording). In the present embodiment, as described above, the first recording image quality mode using the addition imaging is defined as the default imaging mode. Therefore, unless a special setting operation is performed, the first recording image quality mode is used. Is automatically executed.
【0026】(動作制御状態の遷移)次に、図2の状態
遷移図を参照して、本実施形態のデジタルカメラにおけ
る動作制御状態について説明する。なお、図2では本発
明に直接関係するモードだけが示されているが、実際に
は、例えばAE(自動露出補正)・AF(自動合焦点)
・AWB(自動ホワイトバランス調整)など各種の撮影
に関する設定もある。これら各種設定は全て独立に行う
ことが可能であり、データバックアップシステムが正常
に機能している範囲で例えばパワーオフ、パワーオン等
に際しても設定内容は保持されるものとする。(Transition of Operation Control State) Next, an operation control state of the digital camera of the present embodiment will be described with reference to a state transition diagram of FIG. Although FIG. 2 shows only the modes directly related to the present invention, actually, for example, AE (automatic exposure correction) and AF (automatic focusing)
-There are also various shooting settings such as AWB (automatic white balance adjustment). All of these various settings can be made independently, and the settings are retained even when the data backup system is functioning normally, for example, when the power is turned off or turned on.
【0027】図2の状態遷移図に示すように、本デジタ
ルカメラは、撮影モードおよび再生モードなどの各種動
作モードを有している。本デジタルカメラはその主電源
を投入または切断するための電源スイッチの操作で、初
期状態であるデフォルトの状態に設定される。すなわ
ち、本デジタルカメラはその電源スイッチのON操作
(パワーオン)を行うと、工場出荷状態(製造工程の調
整が完了後、未操作の状態)と同じ状態で、撮影モード
にて起動する。この撮影モードは、本デジタルカメラの
初期状態であるデフォルトの状態であり、使用者が撮影
トリガ等の通常の撮影操作を行うと、加算撮像を用いた
第1の記録画質モード(100万画素記録)での撮像が
開始される。As shown in the state transition diagram of FIG. 2, the digital camera has various operation modes such as a photographing mode and a reproducing mode. By operating a power switch for turning on or off the main power of the digital camera, the digital camera is set to a default state which is an initial state. That is, when the power switch is turned on (power-on), the digital camera is started in the photographing mode in the same state as the factory shipping state (the state after the adjustment of the manufacturing process is completed, but not operated). This photographing mode is a default state which is an initial state of the digital camera. When the user performs a normal photographing operation such as a photographing trigger, the first recording image quality mode using additive imaging (1 million pixel recording) ) Is started.
【0028】本デジタルカメラ電源として用いられる電
池を交換したり、システムコントローラ112のマイコ
ンの予期しない暴走に備えたシステムリセットスイッチ
を操作した場合もデフォルト状態に初期設定される。動
作モード切換えスイッチにより撮影モードから再生モー
ドなどの他の動作モードに切換わるが、これら他の動作
モードから撮影モードに復帰させる操作を行った場合も
デフォルト状態に初期設定される。When the battery used as the power supply of the digital camera is replaced, or when the system reset switch for the unexpected runaway of the microcomputer of the system controller 112 is operated, the system is also initialized to the default state. The operation mode changeover switch switches the operation mode from the photographing mode to another operation mode such as the reproduction mode. When an operation for returning from these other operation modes to the photographing mode is performed, the operation is also initialized to the default state.
【0029】なお、デフォルト状態については、この例
のように全て共通の工場出荷状態に復帰するカメラばか
りではないが、上述のような操作によって遷移し他の設
定操作を一切しない状態は、積極的な設定操作を行なわ
ない一般ユーザーにとって、事実上常に与えられる条件
(常に選択される設定)ということができるから、いず
れも本発明のデフォルト状態である。Note that the default state is not limited to a camera that returns to a common factory shipping state as in this example, but a state in which transition is performed by the above-described operation and no other setting operation is performed is positive. For a general user who does not perform any setting operation, it can be said that the conditions are always given (settings that are always selected), and therefore all are the default states of the present invention.
【0030】本デジタルカメラでは、電源投入あるいは
再生モードから撮影モードに切換わった時を含めてデフ
ォルト状態では記録画質モードは100万画素(記録画
素数100万画素)が選択されている。この状態で撮影
トリガを操作すると、たとえば撮像素子105内で単位
画素信号を加算しながら読み出す4画素加算撮像が行わ
れる。この際記録画素数は加算処理出力画素数と一致し
ているから、補間処理などを用いた画素数の増数処理や
減数処理が不要である。また、100万画素は撮像解像
度としても記録画素数としても通常の画像として充分で
あり、またファイルサイズも肥大しない(記録画素数4
00万はしばしば過大の傾向がある)。この状態で連写
モードに切換え可能であり、高フレームレートを生かし
た高速連写が可能である。In the present digital camera, in the default state, including when the power is turned on or when the mode is switched from the reproduction mode to the photographing mode, the recording image quality mode is set to 1 million pixels (the number of recording pixels is 1 million pixels). When the photographing trigger is operated in this state, for example, four-pixel addition imaging is performed in which the unit pixel signals are added and read out in the image sensor 105. At this time, since the number of recording pixels coincides with the number of output pixels of the addition processing, it is not necessary to perform a process of increasing or decreasing the number of pixels using interpolation or the like. Also, one million pixels is sufficient as a normal image both in terms of imaging resolution and the number of recording pixels, and the file size does not increase (the number of recording pixels is 4).
One million often tends to be overkill). In this state, the mode can be switched to the continuous shooting mode, and high-speed continuous shooting utilizing a high frame rate is possible.
【0031】また、上記で単写が選択されている場合に
は、記録画質モードを第2の記録画質モード、つまり4
00万画素(記録画素数400万画素)に切換えること
ができる。この状態で撮影トリガを操作すると、非加算
撮像が行われる。この際も記録画素数は加算処理出力画
素数(これは非加算撮像を加算数0の加算と見做した仮
想的な表現であり、従ってこの場合は撮像素子の画素数
に等しい)と一致しているから、補間処理などを用いた
画素数の増数処理や減数処理が不要である。When single shooting is selected, the recording image quality mode is set to the second recording image quality mode,
It can be switched to one million pixels (the number of recording pixels is four million pixels). When the photographing trigger is operated in this state, non-additive imaging is performed. Also at this time, the number of recording pixels coincides with the number of output pixels of the addition processing (this is a virtual expression in which non-addition imaging is regarded as the addition of the number of additions 0, and thus is equal to the number of pixels of the image sensor in this case). Therefore, the process of increasing the number of pixels and the process of reducing the number of pixels using interpolation or the like are unnecessary.
【0032】第2の記録画質モードにおいては、加算撮
像による第1の記録画質モードに比し、S/N、Dレン
ジやフレームレートは低下するものの、撮影解像度は極
めて高く、記録解像度もこの情報を維持するのに充分で
あるから、特に解像度を優先したい撮像には極めて効果
的である。In the second recording image quality mode, although the S / N, the D range and the frame rate are lower than those in the first recording image quality mode based on additive imaging, the shooting resolution is extremely high and the recording resolution is the same as that of the first recording image quality mode. This is very effective for imaging in which resolution is to be prioritized.
【0033】連写が選択されている場合には画質モード
を第2の記録画質モードである400万画素モード(記
録画素数400万画素)に切換えることは禁止される。
また、この400万画素モードの場合には連写を選択す
ることができない。400万画素モードでの連写を選択
可能にした場合、フレームレートも遅いばかりでなく、
画素数が多いため連写に対応するためのバッファ容量も
多く必要となりシステムとしての効率が悪くなるためで
ある。When the continuous shooting is selected, it is prohibited to switch the image quality mode to the second recording image quality mode of 4 million pixel mode (the number of recording pixels is 4 million pixels).
In the case of the 4 million pixel mode, continuous shooting cannot be selected. When continuous shooting in 4 million pixel mode is selectable, not only the frame rate is slow, but also
This is because the large number of pixels requires a large buffer capacity to cope with continuous shooting, and the efficiency of the system is deteriorated.
【0034】もちろん、十分なバッファ容量が用意され
ている場合等には、400万画素モードでの連写を選択
可能としても良い。ただし、この場合でも400万画素
モードでの連写の設定操作がなされると、ブザーやLC
D表示等によって警告がなされる。これは、ファイルサ
イズの増大や単位時間当たりの連写コマ数の低下などの
問題が生じることを事前に使用者に通知するためであ
る。さらに、警告以外の別の態様としては、たとえ40
0万画素モードで連写が選択された場合でも、一旦は必
ず第1の記録画質モードである100万画素モードでの
連写に自動的に切換え、400万画素モードで連写を実
行させるためのさらなる設定操作が行われた場合のみ、
400万画素の連写撮影モードに移行するという制御を
利用することができる。Of course, when a sufficient buffer capacity is prepared, continuous shooting in the 4 million pixel mode may be selectable. However, even in this case, if the setting operation for continuous shooting in the 4 million pixel mode is performed, the buzzer or LC
A warning is issued by D display or the like. This is to notify the user in advance that a problem such as an increase in the file size or a decrease in the number of continuous shot frames per unit time occurs. Further, as another mode other than the warning, for example, 40
Even if continuous shooting is selected in the 100,000 pixel mode, the system automatically switches to the 1 million pixel mode, which is the first recording image quality mode, and executes continuous shooting in the 4 million pixel mode. Only when further setting operation of
Control for shifting to the continuous shooting mode of 4 million pixels can be used.
【0035】(加算撮像)以下、デフォルト撮影モード
時(100万画素モード)に実行される加算撮像の具体
例について説明する。(Additional Imaging) Hereinafter, a specific example of additive imaging performed in the default imaging mode (one million pixel mode) will be described.
【0036】図3は、CCD撮像素子105の平面構造
を示している。CCD撮像素子105は、図3に示すよ
うに、マトリクス配置されたフォトダイオード201,
複数本の垂直CCD202,及び1本の水平CCD20
3から構成されたインターライン(IT)型で、インタ
ーレース駆動方式のものを採用している。また、カラー
フィルタは、図4に示すようにRGBのベイヤ配列とな
っている。このような配列では、隣接する画素同士の単
純加算では異なる色が混ざってしまう。そこで、本実施
形態では、次のような素子内外加算併用方式を使用す
る。FIG. 3 shows a planar structure of the CCD image pickup device 105. As shown in FIG. 3, the CCD image pickup device 105 includes photodiodes 201,
A plurality of vertical CCDs 202 and one horizontal CCD 20
3 and an interline (IT) type interlaced drive system. The color filters have an RGB Bayer arrangement as shown in FIG. In such an arrangement, different colors are mixed by simple addition of adjacent pixels. Therefore, in the present embodiment, the following combined use of elements inside and outside is used.
【0037】すなわち、図4のようなインターレースR
GBベイヤ配列の撮像素子では、各フィールドに着目す
れば、それぞれRG又はGBのストライプ配列を構成し
ている。そこで本実施形態では、nライン加算駆動(n
倍速読み出し)によって各色を混合させることなく水平
CCDの中で加算する。具体的には、インターレースの
フレーム読み出しで垂直方向のn画素を水平転送路内で
加算する。そして、これを外部に読み出した後、デジタ
ル演算処理によって水平同色n画素毎の加算平均を行う
ものである。That is, as shown in FIG.
In the image pickup device having the GB Bayer array, when focusing on each field, an RG or GB stripe array is formed. Therefore, in the present embodiment, the n-line addition drive (n
(Double speed reading), and the colors are added in the horizontal CCD without being mixed. Specifically, n pixels in the vertical direction are added in the horizontal transfer path in interlaced frame reading. After this is read out to the outside, the averaging is performed for every n pixels of the same color in the horizontal direction by digital arithmetic processing.
【0038】4画素加算であれば、図5に示すように、
奇数フィールドで垂直方向2画素加算、同様に偶数フィ
ールドでも垂直方向2画素加算を行い、撮像素子から読
み出した後に、デジタルプロセス回路108によるデジ
タル演算処理により水平方向の同色2画素加算平均を行
う。またこのとき、露光量は1/2に制御する。In the case of 4-pixel addition, as shown in FIG.
Two-pixel addition in the vertical direction is performed in the odd-numbered field, and two-pixel addition in the vertical direction is performed in the even-numbered field. At this time, the exposure amount is controlled to 1 /.
【0039】図5のような8画素においては、奇数フィ
ールドの垂直方向2画素加算により(G1+G5),
(R1+R3),(G2+G6),(R2+R4)が得
られ、水平方向の同色2画素加算により(G1+G5)
+(G2+G6)と(R2+R4)+(R1+R3)が
得られる。同様に、偶数フィールドの垂直方向2画素加
算により(B1+B3),(G3+G7),(B2+B
4),(G4+G8)が得られ、水平方向の同色2画素
加算により(B1+B3)+(B2+B4)と(G3+
G7)+(G4+G8)が得られる。For eight pixels as shown in FIG. 5, (G1 + G5) is obtained by adding two pixels in the odd field in the vertical direction.
(R1 + R3), (G2 + G6) and (R2 + R4) are obtained, and (G1 + G5) is obtained by adding two pixels of the same color in the horizontal direction.
+ (G2 + G6) and (R2 + R4) + (R1 + R3) are obtained. Similarly, (B1 + B3), (G3 + G7), (B2 + B
4) and (G4 + G8) are obtained, and (B1 + B3) + (B2 + B4) and (G3 +
G7) + (G4 + G8) is obtained.
【0040】上記の処理は、図6に示すように実現する
ことができる。即ち、図1の105に相当するイメージ
ャ系は2倍速垂直加算駆動を行えばよく、108に相当
するデジタル信号処理系では水平同色(すなわち1画素
おき)2画素加算平均を行えばよく、103に相当する
露出制御系では露光量を1/2に制御すればよい。ここ
で、デジタル信号処理系では、垂直方向の加算が既に成
されているため、水平方向のみの加算(1次元の加算)
で済むことになり、2次元の加算に比して信号処理が格
段に簡略化できる。The above processing can be realized as shown in FIG. That is, the imager system corresponding to 105 in FIG. 1 only needs to perform double-speed vertical addition driving, and the digital signal processing system corresponding to 108 only needs to perform two-pixel average averaging in the same color (ie, every other pixel). In the corresponding exposure control system, the exposure amount may be controlled to 1 /. Here, in the digital signal processing system, since addition in the vertical direction has already been performed, addition in the horizontal direction only (one-dimensional addition).
And signal processing can be significantly simplified as compared with two-dimensional addition.
【0041】なお、本実施形態で使用している上記nラ
イン加算駆動自体は公知技術であるから詳述を避ける
が、通常の駆動では毎回の水平ブランキング期間に1転
送単位分だけ出力される垂直駆動パルスを、毎回の水平
ブランキング期間にn転送単位分だけ出力するものであ
る。これによって、垂直転送路内の画素情報は垂直方向
にn画素ずつが水平転送路において加算されることにな
る。The above-described n-line addition drive used in the present embodiment is a well-known technique and will not be described in detail. However, in normal drive, only one transfer unit is output in each horizontal blanking period. The vertical drive pulse is output for n transfer units in each horizontal blanking period. As a result, pixel information in the vertical transfer path is added by n pixels in the vertical direction in the horizontal transfer path.
【0042】本実施形態により加算して得られる単位画
素は、前記図5の右側に示すようにベイヤ配列となって
いるため、以後の輝度・色信号生成処理は既存の(イン
ターレース対応)ベイヤ配列と全く同じアルゴリズムを
使用することができる。また、総合N×N画素加算を行
う場合のCCD内加算画素数はNであるから、最終的な
感度アップ量(SN向上量:ランダムノイズはその統計
的性質から加算平均画素数の平方根に反比例する)に対
応しており、従って露光量の目標値を1/Nにすること
ができるから撮像素子内部(例えば水平転送路)におい
て生じる飽和に起因する問題も生じない。例えば、総合
4画素加算の時、露光量は1/2でつじつまが合ってい
る。Since the unit pixels obtained by the addition according to the present embodiment have a Bayer array as shown on the right side of FIG. 5, the subsequent luminance / color signal generation processing is performed using the existing (interlaced) Bayer array. Exactly the same algorithm can be used. In addition, since the total number of pixels in the CCD when performing total N × N pixel addition is N, the final sensitivity increase amount (SN improvement amount: random noise is inversely proportional to the square root of the average pixel number due to its statistical properties). Therefore, the target value of the exposure amount can be reduced to 1 / N, so that there is no problem caused by saturation occurring inside the image sensor (for example, a horizontal transfer path). For example, when adding four pixels in total, the exposure amount is 1 /, which is consistent.
【0043】そして、CCD出力時点での電荷量(電圧
レベル)が変わらないから、アナログアンプゲインを変
える必要がなく、アナログ系(A/Dを含む)に起因す
る新たな問題が無いという利点も極めて大きい。なお、
アナログ系で発生するノイズについてはデジタル加算に
際してさらにノイズ低減効果が生じるから、総合的には
一般に量子化ノイズの増大を避けるためアナログ系のゲ
インを通常感度時(非加算時)に対して高く設定する必
要のある全デジタル方式よりも確実に高感度が得られ
る。さらに、n倍速読み出しによるフレームレート向上
を利用した連写対応も可能である。Since the charge (voltage level) at the time of CCD output does not change, there is no need to change the analog amplifier gain, and there is no new problem caused by the analog system (including A / D). Extremely large. In addition,
As for the noise generated in the analog system, the noise is further reduced during digital addition. Therefore, generally, the gain of the analog system is generally set higher than that at the time of normal sensitivity (at the time of non-addition) to avoid an increase in quantization noise. Higher sensitivity can be obtained more reliably than all digital methods that need to be performed. Further, it is possible to cope with continuous shooting utilizing an improvement in the frame rate by n-time reading.
【0044】図7は、本実施形態におけるシャッタ開閉
動作と電荷読み出し動作を説明するためのタイミング図
である。FIG. 7 is a timing chart for explaining the shutter opening / closing operation and the charge reading operation in the present embodiment.
【0045】メカシャッタ104を開いた後、最終の電
荷排出パルス(VSUB)を与えて電荷蓄積(露光)を
開始する。そして、シャッタ104が閉まるまでフォト
ダイオード201に電荷を蓄積する。次いで、シャッタ
104を閉じた後、転送路駆動によって垂直CCD20
2からの不要電荷排出が完了した直後にODD−TGパ
ルスにより奇数フィールドのフォトダイオード201の
画素電荷を垂直CCD202に読み出して転送する。こ
のとき、垂直方向の2画素の加算を水平CCD203内
で行う。続いて、EVEN−TGパルスにより偶数フィ
ールドのフォトダイオード201の画素電荷を垂直CC
D202に読み出して転送する。このときも同様に、垂
直方向の2画素の加算を行う。After opening the mechanical shutter 104, a final charge discharge pulse (VSUB) is given to start charge accumulation (exposure). Then, charge is accumulated in the photodiode 201 until the shutter 104 closes. Next, after the shutter 104 is closed, the vertical CCD 20 is driven by the transfer path drive.
Immediately after the discharge of the unnecessary charges from the pixel 2 is completed, the pixel charges of the photodiodes 201 in the odd fields are read out and transferred to the vertical CCD 202 by the ODD-TG pulse. At this time, addition of two pixels in the vertical direction is performed in the horizontal CCD 203. Subsequently, the pixel charge of the photodiode 201 in the even field is changed to the vertical CC by the EVEN-TG pulse.
Read and transfer to D202. At this time, similarly, addition of two pixels in the vertical direction is performed.
【0046】このように本実施形態では、メカシャッタ
を用いることで奇数フィールドと偶数フィールドに分け
て読み出しており、その際読み出しに先だってシャッタ
104が閉じられている状態で不要電荷排出を行ってい
るため、スミアなどの無用な電荷がノイズとして入るの
を未然に防止することができる。As described above, in the present embodiment, the mechanical shutter is used to read data in an odd field and an even field separately, and unnecessary charges are discharged in a state where the shutter 104 is closed prior to reading. It is possible to prevent unnecessary charges such as smear from entering as noise.
【0047】なお、上記加算撮像においては露光量は1
/2(=1/N)としたが、これは通常時に対して画質
(SN)の劣化を全く生じないようにするという効果を
求めたものであり、これを条件としなければ他の任意の
設定も有り得る。この場合の設定例としては、 (1)露出制御の目標値が1/4 (1/N2) (2)後段のディジタル演算が加算平均では無く加算
(1画素飛ばしの2画素に関するものである点は同じ) の2点の変更が挙げられる。この場合撮像素子からの出
力時には通常時の1/2の信号レベルしか得られない
が、ディジタル加算によって通常レベルに戻るから、露
光量が1/4であるということは4倍の感度が得られて
いることになるものである。但しディジタル系でゲイン
アップしていることに相当するので、アナログノイズ・
量子化ノイズともに最初の例に比すれば増加している。In addition, in the above addition imaging, the exposure amount is 1
/ 2 (= 1 / N), which seeks the effect of preventing the image quality (SN) from deteriorating at all with respect to the normal time. Settings are also possible. Examples of the setting in this case include (1) the target value of the exposure control is 1/4 (1 / N 2 ). (2) The digital operation in the latter stage is not an averaging but an addition (two pixels skipping one pixel). (The points are the same.) In this case, at the time of output from the image pickup device, only a signal level of 1/2 of the normal level can be obtained. However, since the level returns to the normal level by digital addition, the sensitivity of 4 times is obtained when the exposure amount is 1/4. That is what you are doing. However, this is equivalent to increasing the gain in the digital system,
Both quantization noises have increased compared to the first example.
【0048】なお、さらなる変形の形態として上記
(2)をアナログ系の2倍ゲインアップとディジタル系
の加算平均で行なうものも有りうるが、これは量子化ノ
イズは増加しない代わりにアナログノイズがさらに増加
するものであり類例ということができる。また同様の類
例として、上記(1)の露出制御目標値をさらに異なる
任意の値に設定しても良い。As a further modified embodiment, there is a method in which the above (2) is performed by increasing the gain of the analog system by a factor of 2 and averaging the digital system. However, this does not increase the quantization noise but increases the analog noise. It increases and it can be said that it is a class. As a similar example, the exposure control target value in the above (1) may be set to a different value.
【0049】以上のように、本実施形態によれば、加算
撮像を記録画像を得るためのデフォルトの撮影モードと
して使用することにより、400万画素、600万画素
あるいはそれ以上の多画素化された撮像素子を用いる場
合であっても、使用者による特別な設定操作無しで、記
録画像のファイルサイズの肥大化を防止できると共に、
十分な感度およびダイナミックレンジを確保することが
可能となる。さらに、記録画像の解像度に対して撮像素
子自体の空間解像度に余裕があるため、色モアレが少な
くなるなどの効果を得ることができる。また、少なくと
も素子内加算を一部に含む加算撮像方式を用いることに
より、高いフレームレートを実現することができる。も
ちろん、全ての加算処理をデジタル処理系で行うという
素子外加算方式を用いても良く、この場合でもフレーム
レートを除いては同様に有効である。As described above, according to the present embodiment, the number of pixels is increased to 4 million pixels, 6 million pixels or more by using the addition imaging as a default imaging mode for obtaining a recorded image. Even in the case of using the image pickup device, the file size of the recorded image can be prevented from being enlarged without any special setting operation by the user,
Sufficient sensitivity and dynamic range can be secured. Further, since there is room in the spatial resolution of the image sensor itself with respect to the resolution of the recorded image, it is possible to obtain effects such as reduction in color moiré. In addition, a high frame rate can be realized by using an addition imaging method including at least intra-element addition. Of course, an out-of-element addition method in which all addition processing is performed by a digital processing system may be used, and in this case, the same is effective except for the frame rate.
【0050】なお、実際の記録に際しては例えばJPE
Gなどの圧縮を用いても良く、圧縮か非圧縮かまた圧縮
記録の場合の圧縮率等は、必要に応じて上記記録画素数
とは独立に設定することができる。In actual recording, for example, JPE
Compression such as G may be used, and the compression ratio or the like in the case of compression or non-compression and compression recording can be set independently of the number of recording pixels as needed.
【0051】また、上記例では記録画質モードを選択可
能としたが、記録画質モードが1つしかないカメラでも
良い(例:上記で400万を無くしたもの)。この場合
も目標解像度に対して撮像素子の空間サンプリング周波
数に余裕があるため、100万画素素子を使用した場合
に対して水晶LPFを薄くできる、色モアレが少なくな
るなどの効果がある。In the above example, the recording image quality mode can be selected. However, a camera having only one recording image quality mode may be used (for example, a camera in which 4 million has been eliminated). Also in this case, since there is a margin in the spatial sampling frequency of the image sensor with respect to the target resolution, there is an effect that the crystal LPF can be made thinner and color moire is reduced as compared with the case where one million pixel elements are used.
【0052】さらに、上記例では記録画像の目標解像度
である100万画素を得るために4画素加算を行った
が、画素加算数は、撮像素子の画素数と目標解像度との
関係によって任意に設定可能である。これを応用して、
加算撮像を用いた記録画質モードとして記録画素数の異
なる複数のモードを用意しておき、選択されたモードに
応じて画素加算数を変更するようにしても良い。Further, in the above example, four pixels were added in order to obtain the target resolution of 1 million pixels of the recorded image. However, the number of added pixels is arbitrarily set according to the relationship between the number of pixels of the image sensor and the target resolution. It is possible. Applying this,
A plurality of modes having different numbers of recording pixels may be prepared as recording image quality modes using additive imaging, and the pixel addition number may be changed according to the selected mode.
【0053】また、本発明はデジタルスチルカメラに限
らず、ムービーカメラを含む任意の撮像装置に適用可能
であることは言うまでもない。そして、本発明はカラー
撮像装置に限らずモノクロ撮像装置に対しても等しく適
用可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。Further, it is needless to say that the present invention is not limited to a digital still camera, but can be applied to any image pickup apparatus including a movie camera. The present invention is equally applicable not only to a color imaging device but also to a monochrome imaging device. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
使用者による特別な設定操作無しで、撮像素子の多画素
化に伴う画質低下等の問題を改善し得る画質優先の撮像
を行えるようになり、また必要に応じて高解像度撮像を
も行うことが可能となる。As described above, according to the present invention,
Without any special setting operation by the user, it is possible to perform image-priority imaging that can improve problems such as image quality deterioration due to the increase in the number of pixels of the image sensor, and also perform high-resolution imaging as necessary. It becomes possible.
【図1】本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成を示
すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an imaging device according to an embodiment of the present invention.
【図2】同実施形態の撮像装置における動作制御状態の
遷移の様子を図。FIG. 2 is an exemplary view showing a transition of an operation control state in the imaging apparatus according to the embodiment;
【図3】同実施形態の撮像装置で用いられるカラー撮像
素子の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a color imaging element used in the imaging device of the embodiment.
【図4】同実施形態の撮像装置で用いられるカラー撮像
素子のフィルタ配列を示す図。FIG. 4 is an exemplary view showing a filter arrangement of a color imaging element used in the imaging apparatus of the embodiment.
【図5】同実施形態の撮像装置で用いられる4画素加算
の例を示す図。FIG. 5 is an exemplary view showing an example of four-pixel addition used in the imaging device of the embodiment.
【図6】同実施形態の4画素加算を実現するための制御
系の機能を示す図。FIG. 6 is an exemplary view showing functions of a control system for realizing 4-pixel addition according to the embodiment;
【図7】同実施形態におけるシャッタ開閉動作と電荷読
み出し動作を説明するためのタイミング図。FIG. 7 is a timing chart for explaining a shutter opening / closing operation and a charge reading operation in the embodiment.
101…レンズ系 102…レンズ駆動機構 103…露出制御機構 104…メカシャッタ 105…CCDカラー撮像素子 106…CCDドライバ 107…プリプロセス回路 108…デジタルプロセス回路 109…カードインターフェース 110…メモリカード 111…LCD画像表示系 112…システムコントローラ(CPU) 112a…撮像制御部 112b…記録画質モード切換部 113…操作スイッチ系 114…操作表示系 115…レンズドライバ 116…ストロボ 117…露出制御ドライバ 118…不揮発性メモリ(EEPROM) 201…フォトダイオード 202…垂直CCD 203…水平CCD DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Lens system 102 ... Lens drive mechanism 103 ... Exposure control mechanism 104 ... Mechanical shutter 105 ... CCD color image sensor 106 ... CCD driver 107 ... Preprocess circuit 108 ... Digital process circuit 109 ... Card interface 110 ... Memory card 111 ... LCD image display System 112: System controller (CPU) 112a: Imaging control unit 112b: Recording image quality mode switching unit 113: Operation switch system 114: Operation display system 115: Lens driver 116: Strobe 117: Exposure control driver 118: Non-volatile memory (EEPROM) 201: photodiode 202: vertical CCD 203: horizontal CCD
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 9/07 H04N 101:00 // H04N 101:00 5/91 J Fターム(参考) 5C022 AA13 AB31 AB68 AC33 AC42 AC69 5C024 CX41 GY04 GZ24 HX28 JX15 5C052 GA02 GC00 GE08 5C053 FA08 FA27 KA04 KA22 LA02 5C065 AA03 BB48 CC01 CC08 CC09 DD03 EE06 GG21 GG27 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 9/07 H04N 101: 00 // H04N 101: 00 5/91 J F-term (Reference) 5C022 AA13 AB31 AB68 AC33 AC42 AC69 5C024 CX41 GY04 GZ24 HX28 JX15 5C052 GA02 GC00 GE08 5C053 FA08 FA27 KA04 KA22 LA02 5C065 AA03 BB48 CC01 CC08 CC09 DD03 EE06 GG21 GG27
Claims (12)
した撮像素子と、前記撮像素子を駆動して画像信号を読
み出す駆動手段と、前記受像画素に対応する単位画素信
号を互いに加算することにより画素数を減じる加算減数
処理を実行可能な加算手段と、前記加算手段による加算
減数処理が施された撮像素子の出力画像信号を所定の記
録フォーマットに従い記録媒体に記録する加算撮像を実
行可能な撮像制御手段とを有した撮像装置であって、前
記撮像制御手段は、当該撮像装置の初期設定状態として
規定されるデフォルト状態において撮像を実行する場合
には、前記加算撮像を行なうように構成されていること
を特徴とする撮像装置。An image pickup device having a plurality of photoelectric conversion elements as image receiving pixels; a driving unit for driving the image pickup device to read out an image signal; and adding a unit pixel signal corresponding to the image receiving pixel to each other. An addition unit capable of performing an addition subtraction process for reducing the number of pixels, and an imaging unit capable of performing an addition imaging process of recording an output image signal of an imaging device subjected to the addition reduction process by the addition unit on a recording medium according to a predetermined recording format. An imaging device having control means, wherein the imaging control means is configured to perform the additive imaging when performing imaging in a default state defined as an initial setting state of the imaging apparatus. An imaging device, comprising:
した撮像素子と、前記撮像素子を駆動して前記受像画素
に対応する単位画素信号を前記撮像素子内部で加算しつ
つ読み出す加算読み出しを実行可能な駆動手段と、前記
加算読み出しによる撮像素子の出力画像信号を所定の記
録フォーマットに従い記録媒体に記録する加算撮像を実
行可能な撮像制御手段とを有した撮像装置であって、前
記撮像制御手段は、当該撮像装置の初期設定状態として
規定されるデフォルト状態において撮像を実行する場合
には、前記加算撮像を行なうように構成されていること
を特徴とする撮像装置。2. An image pickup device having a plurality of photoelectric conversion elements as image receiving pixels, and performing addition readout for driving the image pickup device and reading out a unit pixel signal corresponding to the image reception pixel while adding it inside the image pickup device. An image pickup apparatus comprising: a driving unit capable of performing the addition image pickup for recording an output image signal of the image pickup device by the addition readout on a recording medium according to a predetermined recording format; Is configured to perform the additive imaging when performing imaging in a default state defined as an initial setting state of the imaging apparatus.
した撮像素子と、前記撮像素子を駆動して前記受像画素
に対応する単位画素信号を個別に読み出す非加算読み出
しおよび前記単位画素信号を前記撮像素子内部で加算し
つつ読み出す加算読み出しを実行可能な駆動手段と、前
記非加算読み出しまたは前記加算読み出しによる撮像素
子の出力画像信号を所定の記録フォーマットに従い記録
媒体に記録する撮像制御手段と、前記所定の記録フォー
マットの第1の記録画素数に対応する第1の記録画質モ
ードと前記第1の記録画素数よりも大きい第2の記録画
素数に対応する第2の記録画質モードとを切換える記録
画質モード切換手段とを有した撮像装置であって、前記
撮像制御手段は、前記第1の記録画質モードに対しては
前記加算読み出しによる加算撮像を、前記第2の記録画
質モードに対しては前記非加算読み出しによる非加算撮
像を、それぞれ行なうように構成されたものであること
を特徴とする撮像装置。3. An image pickup device having a plurality of photoelectric conversion elements as image receiving pixels, a non-additional read operation for driving the image pickup device to individually read out a unit pixel signal corresponding to the image receiving pixel, and the unit pixel signal A driving unit capable of executing addition reading which is read while performing addition inside the imaging device; an imaging control unit which records an output image signal of the imaging device by the non-addition reading or the addition reading on a recording medium according to a predetermined recording format; Recording for switching between a first recording image quality mode corresponding to a first recording pixel number of a predetermined recording format and a second recording image quality mode corresponding to a second recording pixel number larger than the first recording pixel number. An image quality mode switching unit, wherein the image capturing control unit performs the addition reading for the first recording image quality mode. An imaging apparatus configured to perform the addition imaging by the non-addition imaging by the non-addition reading in the second recording image quality mode.
期設定状態として規定されるデフォルト状態において撮
像を実行する場合には、前記加算撮像を行なうように構
成されていることを特徴とする請求項3記載の撮像装
置。4. The imaging control means according to claim 1, wherein said imaging control means is configured to perform said addition imaging when performing imaging in a default state defined as an initial setting state of said imaging apparatus. Item 4. The imaging device according to Item 3.
影を行なう場合には前記第1の記録画質モードを優先的
に選択するように構成されていることを特徴とする請求
項3または4記載の撮像装置。5. The recording image quality mode switching means is configured to preferentially select the first recording image quality mode when performing continuous shooting. An imaging device according to any one of the preceding claims.
ード切換手段によって前記第2の記録画質モードが選択
された場合にこれを警告する警告手段を有したことを特
徴とする請求項3乃至5のいずれか1項記載の撮像装
置。6. The apparatus according to claim 3, further comprising warning means for warning when the second recording quality mode is selected by said recording quality mode switching means when performing continuous shooting. 6. The imaging device according to claim 5.
影を行なう場合には前記第2の記録画質モードの選択を
禁止するように構成されていることを特徴とする請求項
3または4記載の撮像装置。7. The recording image quality mode switching means is configured to prohibit selection of the second recording image quality mode when performing continuous shooting. Imaging device.
製造工程における全調整の終了により生じる初期設定状
態であることを特徴とする請求項1、2または4記載の
撮像装置。8. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the default state is an initial setting state that is generated when all adjustments are completed in a manufacturing process of the imaging apparatus.
コントローラの暴走状態に備えて設けられ、その操作に
より前記暴走状態からの脱出が可能なリセットスイッチ
を有してなり、前記デフォルト状態は、前記リセットス
イッチの操作により生じる初期設定状態であることを特
徴とする請求項1、2または4記載の撮像装置。9. A reset switch which is provided in preparation for a runaway state of a system controller which controls the operation of the imaging apparatus, and which is capable of escaping from the runaway state by an operation of the system controller, wherein the default state is 5. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging apparatus is in an initial setting state generated by operating a reset switch.
であり、前記デフォルト状態は、前記電池の交換により
生じる初期設定状態であることを特徴とする請求項1、
2または4記載の撮像装置。10. The imaging apparatus according to claim 1, wherein a power supply of the imaging apparatus is a replaceable battery, and the default state is an initial setting state caused by replacement of the battery.
5. The imaging device according to 2 or 4.
源スイッチを有してなり、前記デフォルト状態は前記電
源スイッチの操作による電源の投入または切断により生
じる初期設定状態であることを特徴とする請求項1、2
または4記載の撮像装置。11. A power supply switch for turning on or off a main power supply, wherein the default state is an initial setting state caused by turning on or off a power supply by operating the power switch. Terms 1, 2
Or the imaging device according to 4.
ードである撮影モードと撮像は実行できない動作モード
である非撮影モードとを切換可能な動作モード切換手段
を有してなり、前記デフォルト状態は前記動作モード切
換手段が行なうモード切換により生じる初期設定状態で
あることを特徴とする請求項1、2、または4記載の撮
像装置。12. An operation mode switching means for switching between a photographing mode, which is an operation mode for mainly performing imaging, and a non-photographing mode, which is an operation mode for which imaging cannot be performed, wherein the default state is 5. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus is in an initial setting state caused by mode switching performed by the operation mode switching means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000173947A JP2001359038A (en) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | Image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000173947A JP2001359038A (en) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | Image pickup device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001359038A true JP2001359038A (en) | 2001-12-26 |
Family
ID=18676077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000173947A Pending JP2001359038A (en) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | Image pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001359038A (en) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006041862A (en) * | 2004-07-27 | 2006-02-09 | Kyocera Corp | Imaging apparatus and image reading method thereof |
| WO2006120814A1 (en) * | 2005-05-11 | 2006-11-16 | Sony Corporation | Imaging device and method |
| JP2007282134A (en) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Olympus Imaging Corp | Imaging apparatus |
| US7319488B2 (en) | 2002-01-22 | 2008-01-15 | Fujifilm Corporation | Digital camera in which shooting process mode is changed via the shutter release button |
| JP2009021991A (en) * | 2007-06-14 | 2009-01-29 | Panasonic Corp | Imaging device |
| JP2009244622A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Casio Comput Co Ltd | Imaging device |
| JP2010050607A (en) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Nec Corp | Image processor, and noise reducing method and program |
| JP2010237700A (en) * | 2010-06-04 | 2010-10-21 | Casio Computer Co Ltd | Imaging apparatus and program thereof |
| JP2010263654A (en) * | 2010-07-23 | 2010-11-18 | Casio Computer Co Ltd | Electronic camera |
| JP2012010170A (en) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Nec Casio Mobile Communications Ltd | Imaging apparatus, image processing device, and, image processing method |
| WO2012011484A1 (en) * | 2010-07-22 | 2012-01-26 | オリンパス株式会社 | Image capture device |
| KR101110009B1 (en) | 2004-02-27 | 2012-02-06 | 교세라 가부시키가이샤 | Imaging Device and Image Generation Method |
| CN114945077A (en) * | 2017-01-17 | 2022-08-26 | 索尼半导体解决方案公司 | Image pickup apparatus |
-
2000
- 2000-06-09 JP JP2000173947A patent/JP2001359038A/en active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7319488B2 (en) | 2002-01-22 | 2008-01-15 | Fujifilm Corporation | Digital camera in which shooting process mode is changed via the shutter release button |
| KR101110009B1 (en) | 2004-02-27 | 2012-02-06 | 교세라 가부시키가이샤 | Imaging Device and Image Generation Method |
| JP2006041862A (en) * | 2004-07-27 | 2006-02-09 | Kyocera Corp | Imaging apparatus and image reading method thereof |
| US7705895B2 (en) | 2005-05-11 | 2010-04-27 | Sony Corporation | Image taking apparatus and image-taking method |
| JP2006319513A (en) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Sony Corp | Imaging apparatus and method |
| WO2006120814A1 (en) * | 2005-05-11 | 2006-11-16 | Sony Corporation | Imaging device and method |
| JP2007282134A (en) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Olympus Imaging Corp | Imaging apparatus |
| JP2009021991A (en) * | 2007-06-14 | 2009-01-29 | Panasonic Corp | Imaging device |
| US8274574B2 (en) | 2007-06-14 | 2012-09-25 | Panasonic Corporation | Imaging apparatus for outputting an image signal according to a set shooting mode |
| JP2009244622A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Casio Comput Co Ltd | Imaging device |
| JP2010050607A (en) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Nec Corp | Image processor, and noise reducing method and program |
| JP2010237700A (en) * | 2010-06-04 | 2010-10-21 | Casio Computer Co Ltd | Imaging apparatus and program thereof |
| JP2012010170A (en) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Nec Casio Mobile Communications Ltd | Imaging apparatus, image processing device, and, image processing method |
| WO2012011484A1 (en) * | 2010-07-22 | 2012-01-26 | オリンパス株式会社 | Image capture device |
| JP2010263654A (en) * | 2010-07-23 | 2010-11-18 | Casio Computer Co Ltd | Electronic camera |
| CN114945077A (en) * | 2017-01-17 | 2022-08-26 | 索尼半导体解决方案公司 | Image pickup apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3636291B2 (en) | Imaging device | |
| US6982756B2 (en) | Digital camera, image signal processing method and recording medium for the same | |
| KR100512235B1 (en) | Solid state image sensing apparatus, camera using the apparatus, and method for driving the apparatus | |
| US7978240B2 (en) | Enhancing image quality imaging unit and image sensor | |
| US7561192B2 (en) | Image capturing apparatus, control method therefor, program, and storage medium | |
| US7907193B2 (en) | Image capturing apparatus | |
| JP2002010276A (en) | Imaging apparatus | |
| US7589778B2 (en) | Digital camera | |
| JP2001359038A (en) | Image pickup device | |
| KR20090073022A (en) | Recording medium recording the shooting device and program | |
| US20100194916A1 (en) | Image capture apparatus, method of controlling the same, and program | |
| JP4622790B2 (en) | Imaging device and imaging apparatus | |
| JP4317117B2 (en) | Solid-state imaging device and imaging method | |
| JP4053858B2 (en) | Signal readout method for solid-state imaging device | |
| JP4282262B2 (en) | Imaging device | |
| JP2002238057A (en) | Imaging device, luminance correction method, and program for executing the method on computer | |
| JP4279562B2 (en) | Control method for solid-state imaging device | |
| JP4678849B2 (en) | IMAGING DEVICE, ITS CONTROL METHOD, PROGRAM, AND STORAGE MEDIUM | |
| JP2006261929A (en) | Image pickup device | |
| JP4199381B2 (en) | Solid-state imaging device and solid-state imaging device driving method | |
| JP2000013685A (en) | Image pickup device | |
| JP3738654B2 (en) | Digital camera | |
| JP3947912B2 (en) | Image signal processing device | |
| JP4309618B2 (en) | Driving method of solid-state imaging device | |
| JP3967500B2 (en) | Solid-state imaging device and signal readout method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070205 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080929 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081007 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081204 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090120 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090526 |